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1、第三章合成材料加工用化學(xué)品Chapter3AdditivesforSyntheticMaterials第六節(jié)熱穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑1熱穩(wěn)定劑概述熱穩(wěn)定劑由來現(xiàn)象:在PVC的加工過程中,人們發(fā)現(xiàn)PVC塑料只有在160℃以上才能加工成型,可它在120~130℃時就開始熱分解,釋放出氯化氫氣體。這就是說,PVC的加工溫度高于其熱分解溫度。問題:此問題曾是困擾PVC塑料的開發(fā)與應(yīng)用的主要難題解決:人們通過大量的研究工作發(fā)現(xiàn),如果PVC塑料中含有少量的諸如鉛鹽、金屬皂、酚、芳胺等雜質(zhì)時,既不影響其加工與應(yīng)用,又能在一定程度上起到延緩其熱分解的作用
2、。上述難題得以解決,從而促使了熱穩(wěn)定劑研究領(lǐng)域的建立與不斷發(fā)展。2熱穩(wěn)定劑概述熱穩(wěn)定劑作用機(jī)理60年代發(fā)現(xiàn)HCl對PVC的熱降解有催化作用,降解反應(yīng)是一自動催化反應(yīng)。PVC熱分解脫HCl的反應(yīng)一旦開始,就會使得進(jìn)一步脫HCl的反應(yīng)變得更為容易,而使脫HCl的反應(yīng)進(jìn)行到底。大多數(shù)熱穩(wěn)定劑都具有一個共同特點,屬于HCl的接受體,能捕捉PVC熱降解產(chǎn)生的HCl,阻止PVC進(jìn)一步的降解。3一、熱穩(wěn)定劑需使用熱穩(wěn)定劑的材料:PVC,PVDC,PCTFE,CPVC,CPE,氯丁橡膠,氯磺化的PE,氯化SBR,聚氯苯乙烯,PVA等。熱穩(wěn)定劑最典型的
3、應(yīng)用是PVC材料熱穩(wěn)定劑:防止塑料在熱和機(jī)械剪切力作用下引起降解而加入的一類物質(zhì)。4(一)熱穩(wěn)定劑的分類及主要品種1、鹽基性鉛鹽:三鹽基硫酸鉛2、脂肪酸皂:月桂酸鎘3、有機(jī)錫穩(wěn)定劑:二月桂酸二丁基錫4、有機(jī)輔助穩(wěn)定劑:環(huán)氧化合物5(一)熱穩(wěn)定劑的分類及主要品種5、復(fù)合穩(wěn)定劑主要組分:金屬鹽、亞磷酸酯、多元醇、抗氧劑、溶劑等配方及制備舉例6(二)二月桂酸二丁基錫生產(chǎn)技術(shù)月桂酸馬來酸二丁基錫有機(jī)錫穩(wěn)定劑舉例碘丁烷二碘代二正丁基錫二月桂酸二丁基錫7(二)二月桂酸二丁基錫生產(chǎn)技術(shù)1、主要原料及其規(guī)格2、原料消耗定額8(二)二月桂酸二丁基錫生產(chǎn)
4、技術(shù)3、生產(chǎn)操作過程合成反應(yīng)碘丁烷二碘代二正丁基錫二月桂酸二丁基錫9二月桂酸二丁基錫生產(chǎn)流程10二、光穩(wěn)定劑(一)光穩(wěn)定劑的分類及主要品種光穩(wěn)定劑:能抑制或減緩高分子材料光氧化過程的物質(zhì)稱為光穩(wěn)定劑或紫外光穩(wěn)定劑。按作用機(jī)理分類:紫外線吸收劑淬滅劑光屏蔽劑自由基捕獲劑11(二)重氮化、偶合及紫外線吸收劑UV-327生產(chǎn)技術(shù)1、重氮化芳伯胺在無機(jī)酸存在下與亞硝酸鈉作用生成重氮鹽的反應(yīng)稱作重氮化℃12(二)重氮化、偶合及紫外線吸收劑UV-327生產(chǎn)技術(shù)2、偶合反應(yīng)重氮鹽與酚類、胺類化合物生成偶氮化合物的反應(yīng)稱為偶合反應(yīng)。一般進(jìn)入-OH、-
5、NH2對位,對位占據(jù)進(jìn)入鄰位。133、UV-327生產(chǎn)技術(shù)合成反應(yīng)式烷基化重氮化偶合還原14紫外線吸收劑UV-327生產(chǎn)流程烷基化重氮化偶合還原15第三章合成材料加工用化學(xué)品Chapter3AdditivesforSyntheticMaterials第七節(jié) 其他合成材料助劑16一、發(fā)泡劑無機(jī)發(fā)泡劑碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉等有機(jī)發(fā)泡劑亞硝基化合物、偶氮化合物和磺酰肼類發(fā)泡劑是一類能使處于一定黏度范圍內(nèi)的液態(tài)或塑性狀態(tài)的橡膠、塑料形成微孔結(jié)構(gòu)的物質(zhì)?;瘜W(xué)發(fā)泡劑:發(fā)泡過程中因發(fā)生化學(xué)變化而產(chǎn)生一種和多種氣體,從而使聚合物發(fā)泡。17發(fā)泡劑
6、偶氮二甲酰胺生產(chǎn)工藝流程圖18二、潤滑劑高分子材料在成型加工時,存在著熔融聚合物分子間的摩擦和聚合物熔體與加工設(shè)備表面間的摩擦。前者稱為內(nèi)摩擦,后者稱為外摩擦。內(nèi)摩擦?xí)龃缶酆衔锏娜廴诹鲃羽ざ?,降低其流動性、?yán)重時會導(dǎo)致材料的過熱、老化;外摩擦則使聚合物熔體與加工設(shè)備及其他接觸材料表面間發(fā)生粘附,當(dāng)制品從模具中脫出后,表面粗糙,表面無光澤。內(nèi)摩擦與外摩擦19二、潤滑劑潤滑劑:為了改進(jìn)塑料熔體的流動性,防止高分子材料在加工過程中對設(shè)備的粘附現(xiàn)象,保證制品表面光潔度而加入的物質(zhì)稱為潤滑劑。潤滑劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類有:脂肪酸及其金屬皂類酯類酰胺
7、類烴類有機(jī)硅20三、抗靜電劑抗靜電劑:添加在樹脂中或涂附在塑料制品、合成纖維表面的,用以防止高分子材料靜電危害的一類化學(xué)添加劑稱抗靜電劑。抗靜電劑主要是一些表面活性劑。21小結(jié)summary材料的摩擦與潤滑劑的作用抗靜電劑結(jié)構(gòu)特征:表面活性劑熱穩(wěn)定劑及其典型應(yīng)用光穩(wěn)定劑:紫外線吸收劑的制備——重氮化反應(yīng)與偶合反應(yīng)22